1、电世界(2023 1)5353采用西门子 S7 1200 PLC 实现电镀生产线故障排查柜改造韩永成田超王鹏蔡志全(唐山工业职业技术学院，063299，河北唐山)1原有控制系统我校用于对电工进行技能鉴定的故障排查考核设备采用模拟电镀生产线的控制系统。通过设置故障点来考察被鉴定人员电气设备故障排查的能力。电镀生产线采用专用行车，行车架装有可升降的吊钩，行车和吊钩各由一台电动机拖动，行车进、退和吊钩升、降由限位开关控制。生产线分为 3 槽位，分别为镀槽、回收液槽、清水槽。模拟工作流程如下:(1)原位，表示设备处于初始状态，吊钩在下限位，行车在左限位。(2)电镀生产线一个完整的工作过程如图 1 所示
2、。图 1电镀生产线示意图(事先工件放入镀槽)启动吊钩上升上限位开关闭合右行至镀槽位SQ1 闭合吊钩下降进入镀槽内下限行程开关闭合电镀5 min(用定时器代替，定时时间3 s)吊钩上升，停放 3 s吊钩左行至 SQ2吊钩下降进入回收液槽内下限行程开关闭合浸32 min(用定时器代替，定时时间 3 s)，吊钩上升吊钩左行至 SQ3吊钩下降进入清水槽内下限行程开关闭合清洗32 s(用定时器代替，定时时间 3 s)吊钩上升，停放 3 s吊钩左行至左限位，吊钩下降至下限位(即原位)。2控制系统改造原有控制系统采用西门子 S7 200 系列PLC 的 CPU 226，现 S7 200 PLC 已停产且学校
3、的备件基本用尽，而整个故障排查柜中除了PLC 之外都是常规的空气开关、熔断器、接触器、按钮、指示灯、直流 24 V 电源等器件，器件容易采购，如果由于缺少 PLC 而导致整个故障排查柜不能使用或报废，是一种较大的浪费。因此，决定采用西门子 S7 1200 系列的 PLC 替代原有的 S7 200 的 PLC，并重新进行配线、编程、调试，使得排查柜能够继续使用，为学校节约成本。21主电路设计电镀生产线主电路如图 2 所示，即模拟两台三相异步电动机的正反转的启动，配合相应的电路保护(包括空气开关、熔断器、热继电器)，并用三个指示灯来代替电机。在整个电镀生产线的主电路中，都是常规器件，因此无需做改动
4、。22控制电路改造整个电镀生产线的控制系统以 PLC 为核心1 2，通过前面的任务分析，系统共有 11个数字量输入，12 个数字量输出，而西门子S7 1200 系列 PLC CPU 模块数字量输出最多为 10 个3，为了与原有 S7 200 的接线及供电保持一致，选择 CPU 为 1215 AC/DC/LY。这款 PLC 供电电源为交流 220 V，输出为继电器型，自带 12 个数字量输入和 10 个数字量输出。由于单个 CPU 数字量输出点数不能满足工艺要求，因此选择 SM1223 数字量输入输出 电 气 自 动 化 5454电世界(2023 1)扩展模块，该扩展模块包括 8 个 24V D
5、C 输入、8 个输出继电器。根据工艺要求确定的 I/O 分配表如表 1 所示。根据 I/O 分配表设计 PLC 外部接线图如图 3 所示。输 入输出I/O分配表和PLC接线图设计完成后，下面需要进行程序设计。整个电镀生产线是一个典型的顺序控制的过程，因此采用顺序控制法进行程序设计。根据工艺设计的顺序功能图如图 4 所示。图 4 中初始步 M2 0 在 PLC 上电后通过CPU 设置的系统存储器M1 0触发，M1 0只图 2电镀生产线主电路表 1I/O 分配表输入输出启动I00上升 KM1Q00停止I01下降 KM2Q01上限位开关 SQ5I02左行 KM3Q02下限位开关 SQ6I03右行 K
6、M4Q03左限位开关 SQ4I04原位指示灯Q04镀槽槽位限位开关 SQ1I05上升指示灯Q05回收液槽槽位限位开关 SQ2I06下降指示灯Q06清水槽槽位限位开关 SQ3I07左行指示灯Q07吊钩电机过载 F1I10右行指示灯Q10行车电机过载 F2I11镀槽位置指示灯Q11急停I12回收槽位置指示灯Q12清水槽位置指示灯Q13 电 气 自 动 化 电世界(2023 1)5555图 3电镀生产线 PLC 接线图图 4电镀生产线顺序功能图在 PLC 上电后的第一个扫描周期导通，其余时刻为关断的状态。3结语本文对原有西门子 S7 200 PLC 进行控制的电工技能鉴定故障排查考核设备采用 S7 1200 进行改造，改造后已应用 2 年，有效延长了该设备的使用寿命，为学校节省了部分资金。参考文献 1 郭翠锋 融合 PLC 逻辑控制器的自动化分拣机器人动作控制优化 J 制造业自动化，2021，43(7):96 100 2 冯景浦，陈云，马柯峰，等 TD2000/1200 顶驱钻机电控系统设计 J 煤矿机械，2021，8:18 21 3 庞党锋，宋亚杰，王春光，等 基于工业机器人的数控加工控制系统设计J 机床与液压，2020，48(21):67 69(编辑萧湘)电 气 自 动 化
